ГНУ ВНИИЗК

им. И.Г. Калиненко Россельхозакадемии

Лаборатория селекции, семеноводства и технологии возделывания риса

Главная Значение риса Биология риса Селекция Сорта Семеноводство Семена Агротехника Контакты Фотогалерея
Книги Статьи Водоросли Сорные растения Вредители риса Болезни риса

Коллекционный питомник

Коллекционный питомник закладывают для изучения форм мировой и отечественной селекции с целью выявления приз­наков, которыми обладают образцы, а также возможности их использования в селекционном процессе. В него могут вклю­чаться и образцы из гибридных популяций старших поколений, и мутанты, найденные в посевах. Коллекционный питомник состоит из трех частей: коллекция ВИР, генетическая коллекция, рабочая коллек­ция (рис. 1). Одни и те же образцы, как правило, выращивают ежегодно, чтобы сохранить жизне­способность  семян.

Образцы высевают на однорядковых делянках площадью 0,6 м2 (2 м х 0,3 м) без повторностей. Расстояние меж­ду делянками (рядками) – 30 см. Такой размер и конфигурация делянки позволяют при меньших усилиях осмот­реть и оценить все растения. В конце каждых 20-ти номеров рас­полагают два стандарта – Приманычский и Кубань 3. В качестве стандартов могут быть взяты также лучшие или отличающиеся по длине вегетации сорта.

 

Рис. 1 – Три части коллекции риса: коллекция ВИР, генетическая коллекция, рабочая коллек­ция

 

Делянки размещают полосами, в каждую из которых входит два яруса шириной по 2 м. Между ярусами распола­гают 40-сантиметровую дорожку, внутри яруса – 60-сан­тиметровую дорожку, которая является рабочей.

Через одну делянку забивают деревянный кол высотой 80-90 см. На верхней затесанной части масляной краской или лаком наносят порядковый номер делянки. Кол должен быть обращен лицевой стороной во внутрь дорожки. Посев производят в оптимальные или ранние для зоны сроки вручную. Предварительно поле маркируют с помощью трактора с навесным маркером бороздками с междурядьями 30 см, в которые при рядовом способе посева высевают вручную семена из пакетика (собранные с одной метелки). На рядке высевают 80–160 семян с заделкой их на глубину 1,5-2,0 см. Водный режим – укороченное затопление с получением всходов на увлажнительных поливах без слоя воды.

Изучение образцов ведут по ряду признаков, число кото­рых устанавливает исследователь в зависимости от постав­ленной задачи. Фенологические наблюдения и оценку морфо-биологических признаков и свойств растений проводят по методическим указаниям ВИР и классификатору рода Oryza L. (1982). В минимальном варианте исследование выполняется с учетом дат наступления фаз вегетации – всхо­ды, кущение, выметывание, а также спелости зерна – молоч­ная, восковая и полная. При созревании в полевых условиях дают оценку на устойчивость к полеганию, осыпанию, поражению пирикулярией, нематодой и другими болезнями по Методикам опытных работ ВНИИ риса (Сметанин А.П. и др., 1972). В работе можно использовать систему генетического изучения исходно­го материала Мережко А.Ф. (1984).

Для получения объективных показателей проводят био­метрический анализ растений. С этой целью отбирают модель­ные снопы с минимальным количеством растений – 5, макси­мальным – 10. Их берут по одному с середины рядка. Биометрический анализ проводят с определением сле­дующих показателей: высоты растений, кустистости, длины метелки, числа колосков на ней, пустых и выполненных, массы 1000 зерен, ве­са зерна с одного растения.

Коллекционный материал риса ежегодно пересевают для сохранения внутривидового разнообразия риса, необходимого для создания новых сортов, отвечающих возрастающим требованиям производства.

 

Родительский питомник

Родительский питомник составляют из образцов местного и иностранного происхождения, мутантов, растений гибридных популяций различных поколений. В него включают мате­ринские и отцовские формы по плану гибридизации теку­щего года. Выделение этого питом­ника в самостоятельный вызывается необходимостью быстрого перемещения зацветающих растений в теплицу для гибридизации, более глубокого и тщательного изучения родительских форм, что не всегда воз­можно в питомнике исходного материала.

Родительский питомник закладывают на делянках площадью 10 м2. Семена высевают по естественным запасам влаги сеялкой точного высева ССФК-7. Родительские формы пересаживают в ведра и перевозят на автомобиле в теплицу. Это позволяет прово­дить гибридизацию в благоприятных условиях. В каждом ведре помещают 10-15 растений.

Для совмещения сроков выметывания и цветения форм с разной продолжительностью вегетационного периода скороспелые подкашивают, чтобы вызвать рост боковых побегов и более позднее цветение.

 

Гибридный питомник

Работа с гибридами начинается в теплице (рис. 2). Зерновки, полученные при скрещивании, приобретают необычную форму и, как пра­вило, оказываются меньшего размера. Нередко зародыш их характеризуется очень слабой жизнеспособностью. Обрезание цветочных чешуй при кастрации уменьшает фитонцидную ак­тивность колоска и поэтому во время созревания зерновки могут поражаться грибками. Высев таких семян в поле с большой вероятностью ведет к их гибели. Поэтому необходимо получать проростки из семян в особых условиях вегетационного опыта. Чтобы предотвратить гибель зерновок от плесеней, их обрабатывают антисептиками, в частности при кратковременном погру­жении в 96% этиловый спирт или раствор марганцовки. После этого семена промывают водой. С зерновок малого размера снимать остатки цветочных чешуи нужно обязательно,  а  с  остальных – желательно.

Гиб­ридные зерновки должны быть пророщены в деревянных  лизиметрах при температуре 25-28°С. Для этого в них засыпают легкую по механиче­скому составу плодородную почву, желательно с поля после люцерны. На увлажненной почве с выровненной поверхностью делают бороздки, куда укладывают гибридные семена и засыпают слоем почвы или песка толщиной 0,5-1,0 см. После этого их смачивают водой. Наблюдения за всходами ведут ежедневно и в случае необходимости почву увлажняют. Недопустимо создавать в ящиках хотя бы малый слой воды, так как это приведет к гибели ослабленных зародышей из-за недостатка кислорода. Почву можно удобрить  азотнокислым аммонием или мочевиной. Каждому лизиметру присваивают номер, под которым и ведется выращива­ние растений.

Рис. 2 – Выращивание рассады гибридов F1

 

Гибридные растения могут различаться по длине вегета­ционного периода, поэтому посев семян в ящики проводят как можно раньше – при достижении средне­суточной температуры воздуха 15°С. Для посева F1 в теплице используют все имеющиеся семена. По достижении фазы кущения, примерно через неделю после обработки гербицидами полевых посевов, рассаду гибридов пересаживают в почву чеков вместе с комом земли на специально оставленные незасеянные делянки с увеличенной площадью питания и отмечают их колышками. При выращивании гибридных растений первого поколе­ния стремятся получить как можно больше семян и исполь­зуют все способы и приемы для повышения интенсивности кущения, продуктивности побегов, числа колосков на метел­ке.

Комплектация посева – подготовка образцов к посеву и определение их фактического числа, которое предстоит высевать в данном году в каждом звене селекционного процесса. Подготовку к посеву начинают после завершения оценок и браковок в данном звене. Питомник гибридизации включает материнские и отцовские формы, намеченные для гибридизации. Гибридный питомник составляют из образцов, полученных от скрещивания (F1 – рассада), и лучших отобранных образцов последующих поколений.

В полевых условиях гибридный питомник составляют из популяций второго, третьего, четвертого и пятого поколений. Размер его и способ посева зависят от количества семян. Популяции второго поколения (F2), как правило, высевают на малых делянках ручным  способом, посемейно. Для большей достоверности оценки гибридные семьи высевают рядом с родителями, располагая последние в начале и конце делянок каждой комбинации. Количество делянок определяется массой семян с F1.

При количестве семян, собранных с F1, более 300 г, второе поколение можно высевать на сеялочных делянках площадью 20 м2. При выращивании растений гибридных популяций ставится задача полного сохранения их и создания хороших условий (свобод­ный просмотр делянки) для оценки опытов и осуществления отборов.

Питомники третьего-пятого поколений также могут быть в ручном или сеялочном посеве. Площадь делянки – 20 м2, ширина – 1 м. Посев производится тракторными сеялками ССФК-7 при норме высева 4-5 млн. всхожих зерен. Засеянные таким способом делянки наибо­лее удобны для просмотра гибридной популяции и проведе­ния отбора. Все последующие поколения гибридных форм высевают так же, как третье. Чтобы бесконечно не увеличивать гибридный питомник, из каждой популяции проводится отбор такого количества метелок, которого достаточно для пересева, т.е. 100-150 штук. Семена для посева можно отобрать и другим способом, обмолачивая растения всей делянки, а затем отсыпая 300-400 г зерна.

Отборы элитных растений начинают в четвертом-пятом поколениях, что не исключает отбор наиболее интересных особей во вто­ром и третьем. Для отбора скороспелых форм из гибридных популяций в начале выметы­вания на растения навешивают этикетки определенного цвета или с указанием даты. Этикетку навешивают на ножку метелки с помощью медной тонкой проволоки длиной 6-7 см, которую вставляют в проделанное отверстие и скручивают с оставлением усиков. При отборе усики эти­кетки закручивают  за ножку метелки. После созревания стандартного раннеспелого сорта прово­дят вторичный отбор спелых растений. При этом их оцени­вают по всем показателям: высоте, строению куста, вырав­ненности, крупности и форме зерна, осыпаемости, полеганию, устойчивости к болезням и другим.

Отборы среднеспелых форм ведут однократно в период созревания. На пучок метелок привязывают этикетку. Отобранные метелки раскладывают в теплице для просушки. После этого их собирают в мешки и хранят в специальном помещении, с защитой от грызунов, после чего обмолачивают на сноповой молотилке.

В процессе вегетации проводят наблюдения за растениями с регистрацией фаз вегетации, общего состояния их развития, появления вредителей и болезней.

 

Селекционный питомник

Селекционный питомник составляют из 3000-5000 ли­ний–семей. Селекционный питомник формируют из растений, отобранных в посевах форм пятого и последующих поколений, а также мутантов. Возможно и включение отборов из расще­пившихся номеров селекционного питомника предшествую­щего года. На одну делянку обычно высевают семена с одной метелки или иногда с одного растения. Число образцов в различных звеньях селекционного питомника определяется количеством элитных растений, отобранных для посева. Каждую 19-ю и 20-ю делянки засевают стандартными сортами Приманычский и Кубань 3.

Число прорабатываемых линий определяется также организационными возможностями. Если питомник состав­лен из малого количества линий, то эффективность селек­ционной работы уменьшается, а сроки выведения сорта воз­растают. Включение в питомник чрезмерно большого числа семей приводит к снижению достоверности характеристик линий и, в конечном счете, к потере эффективности работы.

Семена с элитных растений (метелок) обмолачивают вручную. Более крупные образцы для посева селекционного питомника 20 м2 очищают на ручных решетах. Еще более крупные образцы обрабатывают на семяочистительной машине СМ-0,15. Питомник закладывают в одной повторности на делянках площадью 0,6 м2 – по одному ряду длиной 2 м с междурядьем 30 см. На каж­дой делянке высевают 100-200 зерен с одной метелки или растения. Через каждые 20 номеров размещают стандартные сорта. Каждая семья имеет порядковый номер.

Изучение растений в этом питомнике сводится к выявле­нию качественных характеристик. Данные об урожае при­нимают как сравнительные, относительные показатели. Это связано с тем, что при пересчете урожая с 0,6 м2 на гектар ошибка увеличивается в 17 тысяч раз. К тому же получен­ные данные нельзя признать за достоверный показатель, поскольку характеристики растений и условий данной пло­щадки в 0,6 м2 могут резко отличаться от остальных площа­док на гектаре. Урожай стандарта с де­лянки в 0,6 м2, отстоящей на несколько метров от другой, может различаться в 2 раза и более.

При созревании риса отбирают метелки с лучших растений для пересева на следующий год. Метелки должны быть крупными, прямостоячими с минимальным числом пустых колосков, безостые. Растения должны иметь достаточно высокую продуктивную кустистость без недоразвитых подгонов и с хорошей выравненностью стеблей. Метелки с одной делянки этикируют с указанием питомника, номера делянки и года отбора. В лаборатории их обмолачивают отдельно и зерно помещают в бумажные пакетики.

Оценку семей  производят  на  основании комплекса признаков и показателей. Растения с выделившихся делянок уби­рают вместе, прикреп­ляют этикетку с номером, сушат и обмолачивают. На этикетке делают над­пись: звено селекционного процесса, номер делянки, год урожая. Связанные пучки метелок доставляют к месту обмолота.

Полученное после обмолота зерно взвешивают и поме­щают в матерчатую сумочку, к которой прикрепляют эти­кетку со снопа. Внутрь сумочки укладывают бумажную эти­кетку с записью всех реквизитов. Эти семена высеваются в сеялочном посеве с помощью сеялки ССФК-7 на делянках площадью 20 м2 для предварительного изучения и размножения (рис. 3). Из них отбирают лучшие образцы для посева в КП.

Рис. 3 – Сеялочный селекционный посев (ССФК-7) на делянках 20 м2

 

Контрольный питомник

Контрольный питомник (КП) закладывают для первичной оценки урожайности, размножения линий и получения нужного количе­ства семян, а также для накопления данных о реакции растений в различные годы на погодные условия.

В питомнике изучают 100-120 номеров, отобранных из лучших линий селекционного питомника. Объем его может изменяться, но оптимальным является именно это количество. Образцы могут быть оставлены повторно в контрольном питомнике и предварительном сортоиспытании, если целесообразность продвижения их в следующее звено сомнительна и в то же время есть основания воздержаться от их выбраковки.

Увеличение числа изучаемых номеров требует не только больших усилий со стороны селекционера, но и расширения площади под опыты. Все работы по посеву дол­жны быть проведены в один день при относительно одинаковых усло­виях для всех изучаемых номеров и стандартов. Стандарт – лучший районированный сорт – размещают через каждые 4 номера, а от начала и конца блока делянок – через два.

Расположение делянок увязывают с ши­риной поливной карты, а также с шириной захвата убороч­ных машин. Наилучшим является расположение их в 2 яру­са со смещением делянок контрольного варианта в ярусе. Между  ярусами  оставляют разворотную полосу 10 метров. Ширина ее определяется радиусом поворота посевного и уборочного агрегатов.

При расчете массы семян, необходимых для посева, сначала определяют массу 1000 семян. Для контрольного питомника можно использовать упрощенный способ. Образец тщательно перемешивают и отсчитывают подряд 50 семян. Операцию повторяют еще 2 раза. Отсчитанные семена (всего 150 семян) объединяют, взвешивают и результат умножают на 6,67.

Площадь делянок в контрольном пи­томнике – 25 м2, повторность – двукратная. Посев производят малогабаритной техникой, сеялкой СН-16 или ССНП-16 в агрегате с трактором Т-25 или МТЗ-82. При посеве вначале засевают все делянки стандартного сорта, а затем – опытных. После посева каждого опытного сорта сеялку тщательно очищают от остатков семян. Норма высева – 8 млн. всхожих зерен на гектар. Крайние сошники заглушают, чтобы осталось 8. При междурядье 15 см ширина делянки составит 120 см, что необходимо для прямой уборки малым корейским комбайном очесывающего типа KS-575. Длина делянки составляет 21 м.

Закладку контроль­ного питомника проводят систематическим методом. Чтобы с ли­цевой стороны (от картовой дороги) можно было видеть опытные делянки, посев приближают к дороге. Между посевом и границей участка – чека, оставляют так называе­мую защитку (рис. 4). Фронтальную границу делянок выравнивают по шнуру.

При фенологических наблюдениях обязательно регистри­руют всходы, кущение, выметывание, фазы спелости зерна. При созревании проводят морфовизуальный анализ и оценку номеров. Особое внимание обращают на выравненность, однородность и типичность растений, окраску и внешний вид цветочных чешуй, их опушенность, на размеры и угол прикрепления флага. Определяют также степень поражения пирикулярией, нематодой, гельминтоспориозом, устойчивость к полеганию и осыпанию.

 

Рис. 4 – Всходы риса контрольного питомника (ширина делянок – 1,2 м)

 

Конкурсное сортоиспытание

Конкурсное сортоиспытание (КСИ) – конечный этап в создании сорта. Оно проводится в целях сравнительной с районированными сортами оценки перспективных сортов. Они испытываются не менее 3-х лет и лишь самые лучшие из них, значительно превосходящие стандарт по ка­ким-либо показателям, как исключение могут испытываться 2 года.

В сортоиспытание передаются лучшие образцы конт­рольного питомника, сорта конкурсного испытания прошлых лет, а также питомников размножения. Конкурсное сортоиспытание комплектуется за счет образцов прошлого года, изучение которых должно быть продолжено, и новых поступлений из предыдущего звена.

Чтобы подготовить образец к посеву, нужно очистить его от сорных примесей (мякины, соломы), слишком щуплых и битых семян и набрать количество семян, необходимое для высева на делянке столько раз, сколько повторностей предусмотрено.

Сначала определяют массу 1000 семян, а затем рассчитывают массу семян, необходимую для посева. Для конкурсного сортоиспытания массу 1000 семян определяют согласно ГОСТ 12042-80.

В одном опыте может находиться до 40 сортов. Они должны иметь разницу в длине вегетационного периода не более 15 дней. В КСИ изучение ведется на делянках пло­щадью 50 м2 в четырехкратной повторности. Размер делянок – 1,2 х 42 м с отношением сто­рон 1 : 35.

Сокра­щать число повторностей ниже 4-х не рекомендуется, так как при этом могут быть получены данные урожая с делянки, рез­ко отличающиеся по повторностям. Такие отклонения могут быть вызваны плохой планировкой, когда резко нарушен микрорельеф делянок, и другими причинами.

Располагают повторности в 2 яруса со случайным или систематическим размещением делянок (рис. 5). Между делянками устраивают до­рожки шириной 60 см, а между ярусами – 10-метровые разворотные полосы. Торцевые защитки имеют ширину 10 м. Конфигурацию, размер делянок и соотношение их сторон увязывают с параметрами машин и орудий, кото­рые планируются для использования.

Посев рядовой с глубиной заделки семян, принятой для конкретной технологии, проводится  сеялками СН-16 или ССНП-16. Норма высева соответствует принятой в данной зоне – 8 млн. всхожих зерен на 1 га.

В каждой повторности высевают 32 сорта и на 8 делянках через 4 номера стандарт – лучший районированный сорт. Площадь чека, не занятую опытными делянками, засе­вают наиболее легко отличаемым сортом, лучше скороспелым, чтобы раньше его убрать.

 

Рис. 5 – Схема систематического размещения опытных посевов на делянках в ярусах (ст – стандарт)

Рис. 6 – Вид с вертолета на посевы КСИ (ближний план) и КП (дальний)

 

В лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания риса ВНИИЗК им И.Г. Калиненко основная научно-исследовательская работа ведется по селекции риса, другие направления – семеноводство, технология возделывания – выполняют вспомогательные функции. По каждому разделу закладывают специфические питомники и делянки.

В селекционной работе имеются коллекционный, родительский, гибридный, селекционный, контрольный питомники, конкурсное испытание, малое семеноводство, размножение.

 

 

 

Написать письмо